互联网时代的网络自动化运维

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高效IT运维管理应是多面手

随着云计算、大数据、移动应用等新一代信息技术的发展,企业信息化应用变得更加得心应手,但IT运维管理的压力似乎并没有减轻,反而面临更大的挑战。面对过去的老问题以及当前的新变化,如何提升运维效率,成为CIO们关注的重点。

但在解决如何提升IT运维管理效率之前,我们首先要理清一个概念——什么是IT运维管理?

IT运维管理起源于IT基础设置建设之初,是对处于运行状态下的物理网络,软硬件环境、业务系统等进行维护管理,我们把这种IT管理的工作简称为IT运维管理。

互联网时代的网络自动化运维。具体我们可以大致概括为以下七部分内容:

第一、设备管理:对网络设备、服务器设备、操作系统运行状况进行监控,对各种应用支持软件如数据库、中间件、群件以及各种通用或特定服务的监控管理,如邮件系统、DNS、WEB等的监控与管理;

第二、数据/存储/容灾管理:对系统和业务数据进行统一存储、备份和恢复;

第三、业务管理:包含对企业自身核心业务系统运行情况的监控与管理,对于业务的管理,主要关注该业务系统的CSF(关键成功因素Critical
Success Factors)和KPI(关键绩效指标Key Performance Indicators);

互联网时代的网络自动化运维。第四、目录/内容管理:该部分主要对于企业需要统一发布或因人定制的内容管理和对公共信息的管理;

第五、资源资产管理:管理企业中各IT系统的资源资产情况,这些资源资产可以是物理存在的,也可以是逻辑存在的,并能够与企业的财务部门进行数据交互;

第六、信息安全管理:该部分包含了许多方面的内容,目前信息安全管理主要依据的国际标准是ISO17799,该标准涵盖了信息安全管理的十大控制方面,36个控制目标和127中控制方式,如企业安全组织方式、资产分类与控制、人员安全、物理与环境安全、通信与运营安全、访问控制、业务连续性管理等;

第七、日常工作管理:该部分主要用于规范和明确运维人员的岗位职责和工作安排、提供绩效考核量化依据、提供解决经验与知识的积累与共享手段。

IT运维是IT管理的核心和重点,也是内容最多、最繁杂的部分,每一个子系统中都包含着十分丰富的内容,也因此被很多人称之为“IT运维管理就像一个什么都能装的箩筐”。但通过梳理,你会发现,其实IT运维管理也有依有据,有规律可寻。

IT运维管理可以让业务流程变得可视化
,就像新产品要经过严格的检验程序一样,业务流程也需要测试以证明它们能够经受住操作环境的压力和考验。一个新的或被修改过的业务流程在进行系统、技术和员工的投资之前也必须加以审核。这就需要流程可视化。

流程可视化是你能够真实地看见业务流程实施的简单而有效的方式。这种对待流程设计的方式可以植入你的企业文化之中。你可以像对待新产品一样来对待业务流程设计。

“流程”这个词不仅仅指企业的活动和工作流。“业务流程”通常包括很多业务元素。包括业务目标、需求、策略和原则,以及最佳实施策略的制定,也包括信息流,产品和服务,设备以及资金、系统和技术的支持。流程可视化的关键是把企业的基本元素和业务流程进行整合,通过演示告诉企业,你的业务流程和支持技术在真实的场景中将如何运作,信息流如何支持流程的运作,如何支持系统进行互动。

运维管理自动化可以帮助企业建立快速响应并适应企业业务环境及业务发展的IT运维模式,实现基于ITIL的流程框架、运维自动化。

运维管理自动化需求最早以代替人工操作为出发点,从初期的几台服务器发展到庞大的数据中心,单靠人工已经无法满足在技术、业务、管理等方面的要求,那么标准化、自动化、架构优化、过程优化等降低IT服务成本的因素越来越被人们所重视。发展至今,自动化作为其重要属性之一已经不仅仅只是代替人工操作,更重要的是深层探知和全局分析,关注的是在当前条件下如何实现性能与服务最优化,同时保障投资收益最大化。

传统式被动、孤立、半自动式的IT运维管理模式经常让IT部门疲惫不堪。具体表现为:运维人员被动或者效率低、缺乏一套高效的IT运维机制、缺乏高效的IT运维技术工具等等。IT运维自动化可以把IT运维人员从纷繁复杂、大量重复的工作中解放出来,专注于更有价值的工作内容。

首先,IT运维流程自动化能够提高流程的可控性,可以基于业务需求来制定个性化的流程,使企业领导有机会看见他们的业务流程,对企业流程有一个深刻的分析和理解,进而改造和优化流程。

其次,IT运维流程的自动化能提高透明度。因为随着业务需求的变化可能会有多个版本出现,手工流程的不透明将会给流程定制和优化带来相当大的困难,而自动化流程可以使用户能够一目了然的看到整个流程的各个节点运转情况,自动化工具潜移默化地提升业务保障能力。

再者,运维系统实行了自动化监控以后,通过工具自动监控对人的工作是一种减负,也是一种降低成本的表现。

简单的说,IT运维自动化是指基于流程化的框架,将事件与IT流程相关联,一旦被监控系统发生性能超标或宕机,会触发相关事件以及事先定义好的流程,可自动启动故障响应和恢复机制。

自动化工作平台还可帮助IT运维人员完成日常的重复性工作(如备份、杀毒等),提高IT运维效率。同时,IT运维的自动化还要求能够预测故障、在故障发生前能够报警,让IT运维人员把故障消除在发生前,将所产生损失减到最低。

服务流程规范化让IT运维管理有标准可参考,ITIL(IT Infrastructure Library
信息技术基础架构库)是国际上一套通用的IT服务管理标准。ITIL可以帮助IT部门建立一套最基础,但也是最规范的管理制度。参照ITIL制定一套IT运维管理制度,以此规范部门的服务标准。把每项职责都落实到人,按照“日事日清”的原则,对每位员工逐一考核。

通过IT服务规范管理,可以把支撑业务的IT系统的服务,将其纳入流程,并加以测量。IT服务管理(ITSM)就是以服务对象为中心,将IT有关工作流程化的管理起来。

服务流程规范化的最终目的是建立完善而成熟的IT运维管理体制,通过流程管理,不断提高IT运维质量,实现高效运维,提升组织内IT服务满意度,进而帮助企业建立快速响应并适应企业业务环境及业务发展的IT服务模式,使IT服务向规范化和流程化方向发展,共同促进、集团行政管理和服务水平的不断提升。

配置信息统一化,可以让企业建立统一的IT基础设施资源池,这样的做的好处是,所有的系统均处于同步运行状态,可统一管理、调配资源。

很多企业的IT运维管理平台都是按照IT服务行业标准ITIL建立,包括有事件管理、问题管理、配置管理、变更/发布管理、配置管理、作业管理、知识库、服务考核等在内的服务管理流程。

在形成闭环管理的同时,所有的流程信息均存储在配置管理库中,配置管理库所提供的数据一旦出现问题,而领导按照这个错误的数据做出了错误的决策,所造成的损失将是无法估量的。配置信息统一化后,如果某用户信息中心业务系统提前进行了告警,显示其中某台服务器负荷过高,信息中心运维人员收到告警信息之后可以立即上报,采购新的服务器。

IT运维管理平台应该着重在建设配置管理库上,配置管理数据库存储了所有配置管理的数据和信息。同时也是事件管理、问题管理、变更管理等流程查询、诊断、记录的基础,配置管理库的数据一旦出现任何问题,IT运维管理人员在对系统进行升级、改造过程中都会造成决策失误,从而影响业务系统正常运行。

IT运维管理平台的基础配置管理库具备联邦、调和、同步、映射四个重要特性。大部分厂商的配置数据库都是通过手工录入的,将繁琐的IT设备基础信息手工录入到配置管理库里,每次底层IT设备出现变更等情况都需要再录入到配置库,一旦有IT设备信息录入错误,配置资源库里的数据就会失真。

当IT设备配置项发生变动时,通过资源库检验配置项的正确性和完整性,建立统一的IT基础设施资源台帐,实现配置管理库联邦、调和、同步、映射四个重要特性。正确的数据让决策者精准的掌控业务运行全局状况,为领导决策提供科学的依据。通过资源与配置的统一管理,确保底层数据配置项准确无误,通过IT运维管理平台统一展现、全局掌控确保业务运行无忧,持续提高业务部门和客户的满意度,提高企业核心竞争力。

简言之,高效IT运维管理应该是个多面手,可看、可管、可抄、可调。

而从用户的实际应用情况来看,正是IT运维管理的上述四大作用,让用户从NSM网络安全与管理走到ITSM
IT服务管理,再到BSM业务服务管理这样一个不断升级的阶段,经历了由被动管理到主动管理、由主动管理到服务导向再到业务价值实现这样一个过程。

但在云计算、大数据、移动应用这种强调“屌丝文化”的新阶段,搭建一个高质量的应用,需要IT运维人员自己动手做很多事,才能搭建一个理想的应用系统。比如:为啥云计算有很多开源的东西,却不是人人都能做?其实,云计算跟房地产一样,要占地、占机房、占带宽。另外,在海量数据汹涌来袭的大数据时代,数据增加都是被动的、延迟的,如何让IT运维管理跟得上数据发展速度,做好大数据准备,已成当务之急。同样,移动应用也对IT运维管理产生了重要影响,催热了新型IT服务,让IT运维走向APP时代。IT运维管理需要更得上移动互联发展脉搏,提升客户体验,实现不同设备与不同平台之间的对接。只有这样,高效IT运维才会完整。

随着云计算、大数据、移动应用等新一代信息技术的发展,企业信息化应用变得更加得心应手,但IT运维管理的…

互联网上有两大主要元素”内容和眼球”,”内容”是互联网公司(或称ICP)提供的网络服务,如网页、游戏、即时通信等,”眼球”则是借指海量的互联网用户。互联网公司的内容往往分布在多个或大或小的IDC中,越来越多的”眼球”在盯着ICP所提供的内容,互联网公司进行内容存储的基础设施也呈现出了爆发式的增长。为了保障对内容的访问体验,互联网公司需要在不同的运营商、不同的省份/城市批量部署业务服务器用以对外提供服务,并为业务模块间的通信建立IDC内部网络、城域网和广域网,同时通过自建CDN或CDN专业服务公司对服务盲点进行覆盖。因此随着业务的增长,运维部门也显得愈发重要。他们经过这些年的积累,逐步形成了高效的运维体系。本文将结合国内互联网公司的经验,重点针对IT基础设施的新一代自动化运维体系展开讨论。

一、运维的三个阶段

● 第一个阶段:人人皆运维

在早期,一个公司的IT基础设施尚未达到一定的规模(通常在几台到几十台机器的规模),不一定有专门的运维人员或部门,运维的工作分担在各类岗位中。研发人员拥有服务器权限,自己维护和管理线上代码及业务。

● 第二个阶段:纵向自动化

随着业务量的增长,IT基础设施发展到了另外一个量级(通常在上百台至几千台机器的规模),开始有专门的运维人员,从事日常的安装维护工作,扮演”救火队员”,收告警,有运维规范,但运维主要还是为研发提供后置服务。

这个阶段已经开始逐步向流程化处理进行过渡,运维部门开始输出常见问题处理的清单,有了自己业务范围适用的自动化脚本,开始利用开源软件的拼装完成大部分的工作。

具体表现为:各产品线有自己编写的脚本,利用如SVN+puppet或chef来完成服务器的上线和配置管理等工作。

● 第三阶段:一切皆自动

在互联网化的大潮中,越来越多的黑马团队应运而生,都曾有过短时间内用户访问量翻N倍的经历。在流量爆发的过程中,ICP的互联网基础服务设施是否能够很好的跟进,直接决定了业务内容能否满足海量用户的并发访问。

与此同时,运维系统需要足够地完善、高效、流程化。谷歌、腾讯、百度和阿里等规模的公司内一般都有统一的运维团队,有一套或多套自动化运维系统可供参照,运维部门与开发部门会是相互平行的视角。并且也开始更加关注IT基础设施在架构层面的优化以及超大规模集群下的自动化管理和切换(如图1所示)。

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图1.大型互联网公司IT基础设施情况概览

二、BAT(百度、阿里、腾讯)运维系统的分析

国内的互联网公司百度、阿里、腾讯(以下简称:BAT)所提供的主要业务内容不同,IT架构不同,运维系统在发展过程中有不同的关注点。

1.腾讯运维:基于ITIL的运维服务管理

预计到2015年腾讯在全国将拥有60万台服务器。随着2012年自动化部署实践的成功,目前正在进行自动化验收的工作。在网络设备方面,后续将实现从需求端开始的全自动化工作:设备清单自动生成->采购清单自动下发->端口连接关系、拓扑关系自动生成->配置自动下发->自动验收。整个运维流程也已由初期的传统IT管理演进到基于ITIL的服务管理流程(如图2所示)。

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图2.腾讯基于ITIL的运维服务管理

2.阿里运维系统:基于CMDB的基础设施管理+逻辑分层建模

CMDB(Configuration Management Database)
配置管理数据库(以下简称:CMDB),将IT基础架构的所有组件存储为配置项,维护每个配置项的详细数据,维护各配置项之间的关系数据以及事件、变更历史等管理数据。通过将这些数据整合到中央存储库,CMDB可以为企业了解和管理数据类型之间的因果关系提供保障。同时,CMDB与所有服务支持和服务交付流程都紧密相联,支持这些流程的运转、发挥配置信息的价值,同时依赖于相关流程保证数据的准确性。可实现IT服务支持、IT运维以及IT资产管理内部及三者之间的流程整合与自动化。在实际的项目中,CMDB常常被认为是构建其它ITIL流程的基础而优先考虑,ITIL项目的成败与是否成功建立CMDB有非常大的关系。

3.百度自动化运维:部署+监控+业务系统+关联关系

百度主要面临的运维挑战包括:突发的流量变化、复杂环境的关联影响、快速迭代的开发模式以及运维效率、运维质量、成本之间的平衡等等。百度的运维团队认为,当服务器规模达到上万台时,运维视角需要转为以服务为粒度。万台并不等于”百台*100″;机器的运行状态,也不再代表业务的工作状态;运维部门为研发提供前置服务,服务与服务之间关系也随着集群的扩大逐渐复杂起来。

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图3.百度自动化运维技术框架

百度的自动化运维技术框架,划分为部署、监控、业务系统、关联关系四大部分,整个框架更多突出了业务与IT基础设施的融合,注重”关联关系”的联动。所谓关联关系,主要是指任务与任务之间的时序依赖关系、任务与任务之间的数据依赖关系、任务与资源之间的引用依赖关系,分别对应到任务调度、数据传输、资源定位的服务流程中,形成了多条服务链。

关联关系的运维与业务较强相关,需要有一套系统能够理清楚关系的全貌,从而在复杂的服务链上,定位运行所在的环节,并在发生故障时预估影响范围,及时定位并通知相应的部门。在这样的一套系统中,自动化监控系统非常重要。百度的技术监控框架,主要通过数据采集、服务探测、第三方进行信息收集,进行监控评估后交给数据处理和报警联动模块处理,通过API接口进行功能扩充(如图4所示)。

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图4.百度自动化技术监控框架

其实无论是BAT等互联网企业还是其他行业的企业,在IT建设中都会遵循IT基础架构库(ITIL)或ISO20000服务管理的最佳实践,采用自动化IT管理解决方案以实现重要的业务目标,如减少服务中断、降低运营成本、提高IT效率等等。随着ISO20000、ITIL
v3.0的发布和推广,两者已经成为事实上的某种标准。在当今企业IT管理领域,对两个标准有着很迫切的需求。特别是ISO20000的认证要求,已经成为企业越来越普遍的需求
。ITIL
v3.0包含了对IT运维从战略、设计到转换、运营、改进的服务全生命周期的管理,相关方案往往覆盖了多个领域和多个产品,规划实施和工具的选择会比较纠结。如果选择开源的工具,从CMDB开始就会遇到很多的开发工作,对于很多注重成本收益比的企业,可以参考,但由于无法保证性能与效果并不一定适用。因此,成熟的商业方案会是更好的选择。

最新的iMC
V7版本,围绕资源、用户、业务三个维度进行创新,发布了SOM服务运维管理(基于ISO20000、ITIL标准)等组件,增加了对服务器的管理,能很好的满足更多互联网化的场景需求。

通常认为,一个高效、好用的配置管理数据库一般需要满足6条重要标准,即联合、灵活的信息模型定义、标准合规、支持内置策略、自动发现和严格的访问控制。企业IT基础架构的元素类型、管理数据的类型往往有较多种,如网络设备、服务器、虚拟机等,因此对于多种信息的存储需要有合适的联合的方法。虽然
iMC智能管理平台在网络设备、服务器设备等方面已经能够较好的的满足,但是随着服务器虚拟化技术的发展,虚拟机正越来越多的成为IT基础架构的一大元素。因此,针对这一需求华三通信基于CAS
CVM虚拟化管理系统,对服务器CPU、内存、磁盘I/O、网络I/O等更细节的重要资源以及虚拟机资源进行全面的管理。与BAT不同,华三通信的网管软件面向全行业,目前虽然没有对域名管理等特殊资源的管理,但是能够通过API接口等方式与特有系统进行联动,进而满足定制化运维的需求,尤其是在互联网化的场景中,针对不同的业务需求,可以实现很多定制化的对接需求,例如,iMC+WSM组件与国内某大互联网公司自有Portal系统进行了对接,打通了iMC工具与用户自有运维平台,很好的实现了架构融和。另外,与阿里的逻辑分层建模相似,H3C
“iMC+CAS”软件体系在上层也做了很多的逻辑抽象、分层,形成了诸多的模块,也即是大家看到的各种组件。

三、网络自动化运维体系

“哪怕是一个只有基础技术能力的陌生人,也能做专业的IT运维;哪怕是一个只有初中学历的运维人员,也能够带队完成中小型机房节点的建设,并负责数百至上千台服务器的维护管理工作”–这是一些公司对自己IT运行维护水平的一个整体评价。看似有些夸大的嫌疑,但实际上依托于强大的IT运维系统,国内已经有不少互联网公司能够达到或者接近这一标准。

这些企业都经历了运维发展过程中的各个阶段,运维部门曾经也是被动的、孤立的、分散的”救火队”式的团队,在后来的发展过程中,IT系统架构逐渐走向标准化、模型化,运维部门建立了完整的设备、系统资源管理数据库和知识库,包括所有硬件的配置情况、所有软件的参数配置,购买日期、维修记录,运维风险看板等等,通过网管软件,进行系统远程自动化监控。运维过程中系统会收集所有的问题、事件、变更、服务级别等信息并录入管理系统,不断完善进而形成一套趋向自动化的运作支撑机制。按照云计算的体系架构,在这样一套系统中,主要的IT资源包括计算、存储、网络资源,近些年随着网络设备厂商的推动,网络设备管理方面的自动化技术也得到十足的发展。

总结来看,一个企业在进行互联网化的建设初期,就需要考虑到随着用户访问量的增加,资源如何进行扩展。具体可以细化为规划、建设、管理、监控、运维五个方面。

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